Плауновидные растения виды и названия, примеры представителей, признаки, происхождение, где обитают, особенности строения, характеристика

Плауновидные растения: виды, внешние характеристики, где произрастают

Одна из самых древнейших групп папоротниковидных – это и есть плауновидные растения, которые по-другому называются плауны. Они представляют из себя зачастую вечнозеленые, многолетние растения. Все виды плаунов строго охраняются, так как считаются вымирающими. Но несмотря на это, встретить такие травы можно на территории практически всего земного шара, так как они неприхотливы к каким-либо факторам окружающей среды и могут произрастать практически в любом месте.

Виды плауновидных растений

К плауновидным относится несколько групп растений, о которых далее пойдет речь.

Полушники – они могут расти под водой, что характерно только для этого вида данной категории, или же быть частично погруженными в нее. По внешним признакам они больше всего напоминают злаковые, хотя никак к ним не относятся.

Селагинеллы – всего существует больше 600 видов, которые главным образом произрастают в тропиках. Больше такие растения похожи на мох, за счет мелких листков. Также встречаются селагинеллы, которые дают исключительно вертикальные побеги, но одновременно являются ползучими.

Плауны – непосредственно, наиболее распространенный вид, обладающий всеми характерными особенностями плауновидных растений. Это выражено как во внешних признаках, так и в местах произрастания. Именно такие травы считаются главнейшими представителями этого класса.

Необходимо также отметить, что плауны – это растения, которые являются споровыми, то есть размножаются прежде всего посредством спор и относятся к высшим. Соответственно, они не образуют семян или плодов, что усложняет процесс их искусственного взращивания. Все виды плауновидных в целом похожи между собой, и отличить их от других растений достаточно легко, особенно зная общую картину внешнего вида этого класса.

Внешний вид плауновидных растений

Внешний вид плауновидных главным образом зависит от места их произрастания и конкретной группы. Как уже было сказано выше, их существует несколько, и встретить такие растения можно практически в любой точке земного шара.

В любом случае, рассматривая внешние характеристики, необходимо начать с самой обширной группы – плаунов. Именно они больше всего похожи на мхи, обладают мелкими и простыми листьями. Иногда также встречаются чешуйчатые или игловидные плауны, так что эта группа действительно очень обширна и включает в себя множество различных трав.

Для них характерны стебли прямостоячие, иногда ползучие или приподнимающиеся. Плауны могут “забираться” на деревья благодаря воздушным корням. Также у немногих видов отмечается наличие некрупных веток, которые содержат обычно от одного до четырех мелких листочков. Такие веточки называют выводковыми почками, и они являются единственными органами вегетативного размножения у плауновидных, так как отделяются от стебля и, попадая на землю, могут произрасти.

Далее следуют полушники. Это травянистые растения, небольшие по размеру, обладающие прикорневыми листьями. На самом деле, все полушники очень похожи между собой, и при этом напоминают злаковые. Листья зеленого или темно-зеленого цвета, длинные, с небольшими шероховатостями. Если полушник произрастает не в воде, а на суше (такое бывает только в хорошо увлажненных местах, то есть около воды), то исключительно зарослями.

Некоторые растения имеют белый цвет у самого основания корня, который потом резко переходит в зеленый.

Селагинеллы отличаются толстым стеблем, покрытым мелкими, плоскими листочками. Также они бывают ползучие, и в таком случае дают вертикальные побеги, которые ветвятся и из-за этого становятся похожи на вайи папоротников. Важно! Если селагинеллам не хватает воды, то они впадают в состояние, похожее на спячку, и при этом скручиваются в клубке.

В целом, все плауновидные по внешнему виду можно описать следующим образом: вечнозеленые, обладающие некрупными, простыми листочками, небольшие по размеру. Обладают приподнимающимися или ползучими стеблями, из-за чего особенно напоминают мхи, особенно, учитывая тот факт, что плауны зачастую можно встретить на деревьях.

Некоторые особенности той или иной группы особо не меняют общей картины, так что при поиске плауновидных следует ориентироваться именно на данные параметры. Кроме того, важно учитывать, что, в отличие от мхов, практически все плауны обладают стеблем.

Читайте также:
Клонирование животных и человека: история, методы, проблемы, открытия

Где они произрастают?

Плауновидные можно встретить как в тропиках, так и на территории нашей родины. Конкретно в России, различные виды плаунов произрастают чаще всего в лесах, чаще всего в хвойных, куда реже в смешанных. Они растут небольшими зарослями, но иногда и отдельно друг от друга. Если говорить конкретнее, в каких именно городах плауновидные распространены, то необходимо в первую очередь выделить:

  • Урал, особенно южная его часть
  • Алтайский край
  • Ярославль
  • Москва
  • Владимир
  • Ивановск

Это не все города, и в целом, ориентироваться нужно на северную половину европейской части, где зачастую и встречаются плауны. Важно! Полушники встречаются только в чистейшей воде, и никак иначе. Данный класс растений никогда не растет в загрязненных водах, зато его зачастую можно обнаружить в кристальных озерах.

Кроме того, плауновидные произрастают на территориях Атлантической и Средней Европы, Северной Америки и Скандинавии. Что касается конкретно селагинелл, то этот класс предпочитает более теплые климатические условия, и из-за этого чаще всего его возможно обнаружить в тропиках.

Ко всему вышеописанному нужно добавить, что абсолютно все виды плаунов занесены в Красную книгу России, так как по мнению ученых находятся на грани вымирания. Особенно на данный момент страдает класс полушники.

Итак, плауновидные – это растения, которые встречаются очень часто. Они относятся к споровым и входят в отдел высших. По внешним характеристикам больше всего напоминают мхи.

Видео о папоротнике, прекрасном представителе плауновидных:

Плауновидные растения виды и названия, примеры представителей, признаки, происхождение, где обитают, особенности строения, характеристика

Тема 3. ОТДЕЛ ПЛАУНОВИДНЫЕ ( LYCOPODIOPHYTA , ИЛИ LYCOPHYTA )

Общая характеристика Плауновидных.

2. Классификация Плауновидных. Класс плауновые (Lycopodiopsida). Класс полушниковые (Isoetopsida).

3. Циклы развития Плауновидных.

Общая характеристика Плауновидных

Плауновидные представляют собой самую древнюю группу из числа ныне живущих высших растений. Все плауновидные имеют олиственные побеги и весьма своеобразные корни. Наиболее характерной особенностью плауновидных является микрофилия , под которой понимаются относительно мелкие размеры листьев, анатомо-морфологическая простота и их энационное происхождение. Листья плауновидных имеют цельную листовую пластинку и несколько расширенное основание, иногда в виде подушечки. У некоторых плауновидных на расширенном основании листа формируются выросты в виде язычка (лигулы). Первые листья молодого растения не имеют жилок. В ходе онтогенеза лист развивается из одной поверхностной клетки стебля. Все это указывает на то, что в ходе филогенеза листья плауновидных возникли как поверхностные выросты, или энации, на осевых органах, что делает их среди прочих высших растений уникальными. Некоторые авторы энационные листья плауновидных называют филлоидами, т.е. трактуют их как листоподобные органы. Для плауновидных, как и для всех прочих споровых растений, характерно отсутствие главного корня; все корни занимают на побегах боковое положение. Уникальность плауновидных заключается в том, что и побеги, и корни обладают самым древним – дихотомическим типом ветвления.

Спорангии плауновидных формируются на верхней стороне спорофиллов, которые у подавляющего числа видов образуют специализированные спороносные побеги – стробилы в виде колосков. Плауновидные объединяют как равноспоровые, так и разноспоровые растения.

Классификация плауновидных испытывает сложности из-за наличия переходных форм, особенно среди вымерших видов. Внутри отдела выделяются 2 класса – плауновидные ( Lycopodiopsida ) равноспоровые и полушниковые ( Jsoetopsida ), в основном разноспоровые.

Класс Плауновые ( Lycopodiopsida )

Этот класс объединяет равноспоровые растения, не имеющие в основании листа подушечек. Он включает порядки астероксиловых ( Asteroxylales ), дрепанофикусовых ( Drepanophycales ) и плауновых ( Lycopodiales ). Два первых порядка представлены исключительно вымершими формами.

Из числа вымерших плауновидных один из наиболее древних – род астероксилон ( Asteroxylon ), известный из среднего девона. Судя по сохранившимся надземным частям, это были невысокие травянистые растения, обладавшие неравной дихотомией. Как главный, так и боковые побеги были обильно покрыты мелкими шиповатыми листьями. Внешне эти растения напоминали современные плауны. К каждому листу подходила жилка, которая оканчивалась в самом его основании, не входя в листовую пластинку, т.е. по происхождению эти листья были энациями. Между листьями на коротких ножках беспорядочно располагались спорангии почковидной формы, которые вскрывались на вершине продольной щелью, т.е. спорангии еще не были связаны непосредственно с листьями.

Читайте также:
Какие животные впадают в спячку зимой: отличие сна медведей, барсуков и енотов от состояния грызунов

Стебель с поверхности был покрыт типичной эпидермой с устьицами. Большую часть стебля занимала кора, которая подразделялась на периферическую, состоявшую из плотных паренхимных клеток, и внутреннюю, с хорошо выраженной аэренхимой. В центре располагалась актиностела; на поперечном срезе она имела вид расходящихся от центра лучей экзархной ксилемы и участков флоэмы между ними. (Своим названием этот род обязан звездчатой форме ксилемы.) Подземные органы астероксилона неизвестны.

Своеобразие плаунов заключается в их исключительной примитивности как спорофитов, так и гаметофитов, что связано с большой древностью этого рода. Это самый древний род из всех высших растений на Земле. К числу примитивных признаков относятся: 1) дихотомическое ветвление стеблей и корней; 2) отсутствие строгой детерминированности при заложении побегов и корней; 3) отсутствие придаточных корней; 4) анатомическое сходство в строении стеблей и корней; 5) наличие самых примитивных типов стели у ряда видов – протостелы и актиностелы; 6) большая продолжительность жизни гаметофитов; 7) наличие длинной шейки архегония. Все это позволяет рассматривать род плаун как истинно живое ископаемое растение.

Класс полушниковые ( Isoetopsida )

Данный класс распадается на 4 порядка: Селягинелловые ( Selaginellales ), Протолепидодендровые ( Protolepidodendrales ), Лепидодендровые ( Lepidodendrales ), Полушниковые ( Isoetales ) . Причем современные виды представлены только среди селягинелловых и полушниковых. К первому порядку относится всего 1 род селягинелла ( Selaginella ), насчитывающий около 700 видов. Порядок полушниковых включает 2 современных рода – стилитес ( Stylites ), представленный одним видом и полушник ( Isoetes ), насчитывающий около 70 видов.

Циклы развития Плауновидных

Цикл развития плауна (рис.5). Бесполое размножение плаунов осуществляется с помощью спор, образующихся в спорангиях почковидной формы. В типичных случаях спорангии, расположенные на короткой ножке, развиваются на верхней стороне спорофилла. У большинства плаунов на вершине особых побегов располагаются стробилы в виде колосков, длина которых у разных видов варьируют от 0,5 до 40 см.

В спорангиях в результате редукционного деления образуются мелкие тетраспоры, содержащие масло и хлоропласты. Споры прорастают через 3-8 лет после высыпания из спорангия. Из споры возникает новое поколение – гаплоидный гаметофит, или заросток , на котором формируются половые органы. Заросток по-латыни называется проталлиум . На них образуются антеридии и архегонии. Существует два типа прорастания спор – подземное и надземное. В почву спора попадает либо с токами воды, либо прикрывается растительным опадом. Рост и развитие подземного гаметофита, размеры которого измеряются миллиметрами, возможен только при условии внедрения в него гиф гриба, за счет которого он питается. Развитие гаметофита происходит чрезвычайно медленно, созревание архегониев и антеридиев завершается через 6-15 лет после начала прорастания споры. При надземном прорастании развитие гаметофита завершается в течение нескольких дней.

По форме гаметофиты могут быть цилиндрическими, червеобразными, редьковидными, похожими на волчок. У одних видов, например у баранца, гаметофит лишь частично скрыт в земле, при этом его надземная зеленая часть способна ассимилировать, а подземная бесцветная – обеспечивает водоснабжение. У других видов бесцветный гаметофит полностью находится в земле, но при извлечении на свет он зеленеет. У большинства же видов бесцветные подземные заростки на свету не зеленеют, т.е. полностью перешли к микотрофному типу питания.

Гаметофиты у плаунов обоеполы; архегоний и антеридии располагаются на их верхней стороне. Первыми появляются антеридии, полностью погруженные в ткань гаметофита. Сперматозоиды плаунов самые мелкие среди всех высших растений. Они имеют червеобразную форму и снабжены парой длинных жгутиков. Архегоний также погруженные, над поверхностью заростка выступают лишь клетки шейки. После оплодотворения зигота делится на 2 клетки. Верхняя из них вытягивается и превращается в подвесок, который вдавливает развивающийся зародыш в ткань гаметофита, обеспечивая ему питание. Нижняя клетка при делении образует сначала мощную гаусторию, а затем формирует зародыш. Таким образом, на первых этапах развития зародыш молодого спорофита, так же как у мохообразных, питается за счет гаметофита. В отличие от них у плаунов очень рано формируются основные вегетативные органы – побег и корень, которые обеспечивают дальнейшее независимое существование спорофита.

Читайте также:
Мутации - определение, классификация видов, как возникают

Рис.5. Жизн е нный ц и к л пл а у на

Цикл развития селягинеллы (рис.6). Бесполое размножение у селягинелл осуществляется спорами разной величины – макро- (или мега-) и микроспорами.

Микроспоры в большом числе возникают в микроспорангии, расположенном на микроспорофилле, а мегаспоры в числе 1-4 формируются в мегаспорангии несколько больших размеров, которые возникают на мегаспорофиллах. В большинстве случаев микро- и мегаспорофиллы объединяются в одном стробиле в форме колоска, у других – имеются лишь спороносные зоны, чередующиеся с участками вегетативных побегов.

Прорастание микроспор начинается внутри микроспорангия. После первого деления образуются две неравноценные клетки – одна маленькая, представляющая собой остаток вегетативного тела заростка и поэтому называемая проталлиальной. Вторая клетка, большая, дает начало антеридию и поэтому называется антеридиальной. Антеридий состоит из восьмиклеточ-ной стенки и 2 или 4 сперматогенных клеток, формирующих сперматозоиды. Такой микроскопический мужской гаметофит, состоящий из 11 или 13 клеток и покрытый оболочкой микроспоры, вылетает из раскрывшегося микроспорангия. Подобно пылинке семенных растений гаметофит разносится ветром, поэтому его тоже можно назвать пылинкой.

Деление мегаспоры также начинается под защитой ее оболочки, но в отличие от мужского заростка женский заросток состоит из большого числа проталлиальных клеток. Под бороздой споры деление клеток происходит более интенсивно, поэтому в этом месте оболочка мегаспоры лопается, и гаметофит выступает за ее пределы. Здесь формируются несколько погруженных в ткань гаметофитов архегониев. Близ каждого архегония возникает небольшой бугорок с пучком длинных ризоидов. У большинства видов селягинеллы женский заросток выпадает из спорангия и попадает на почву. В этом случае ризоиды выполняют функцию поглощения воды, необходимой для оплодотворения.

Сперматогенные клетки, многократно делясь, образуют от 128 до 256 двужгутиковых сперматозоидов, выплывающих через лопнувшую оболочку микроспоры. Оплодотворение яйцеклеток и развитие зародыша происходят на материнском растении под защитой стенки мегаспорангия. В биологическом смысле этот процесс напоминает формирование семян у семенных растений, хотя и не является его гомологом.

У селягинелловых, как и во всех прочих группах разноспоровых растений, прослеживается закономерная связь между разноспоровостью, раздельнополостью гаметофитов и их значительной редукцией, которая у семенных растений достигла наибольшего выражения. Следовательно, можно ожидать, что все эти три процесса имеют важное биологическое значение. При разноспоровости в микроспорангиях образуется большое количество очень мелких спор, дающих начало сильно редуцированным мужским гаметофитам – пылинкам, которые легко разносятся ветром. Массовость гаметофитов повышает эффективность полового процесса. Большая скорость развития мужских гаметофитов и значительная их редукция обеспечивают им защиту от высыхания благодаря кутинизированной оболочке микроспоры. Кроме того, незначительные размеры гаметофита способствуют экономии пластического материала.

В мегаспорангий происходит резкое сокращение количества мегаспор до 4-1 в сочетании с увеличением их размеров и содержанием в них питательных веществ. Это способствует развитию более крупного, более жизнеспособного женского гаметофита, который также находится под оболочкой мегаспоры. После оплодотворения яйцеклетки на этом гаметофите может сформироваться полноценный зародыш нового спорофита. Раздельнополость гаметофитов обеспечивает новому поколению расширение, обогащение генетического потенциала.

Рис.6. Жизн е нный ц и к л се л а гин е ллы

Читайте также:
Жгутиковые: характеристика, классификация, отличия от других простейших

Плауны

Плауны – многолетние травянистые корневищные растения. Являются одними из самых древних высших растений. Это вечнозеленые растения, у которых отсутствует камбий и, соответственно, нет древесных форм. Часто обитают в хвойных лесах. Представители: плаун булавовидный, полушник озерный, селагинелла сибирская.

В данном отделе имеются водные растения, к примеру – род полушник. Отдельные виды плаунов обитают в тропических условиях и являются эпифитами – растениями, которые селятся на других растениях, но при этом не являются паразитами.

В пустынях в условиях засухи плауны рода селагинелла могут входить в состояние криптобиоза (от греч. kryptos – тайный, скрытый и bio – жизнь). Это состояние характеризуется обезвоживанием тканей и органов растения с целью вживания.

Строение плаунов

Рассмотрим плауны на примере типичного представителя – плауна булавовидного. Листья у плауна булавовидного расположены густо, покрывают стебель. Листья цельные, мелкие. Для стебля характерно дихотомическое ветвление, побег разделяется на надземную и подземную части, вглубь почвы от подземной части отходят придаточные корни.

Наиболее важной морфологической особенностью является наличие у плаунов микрофилл. Микрофилл представляет собой лист высших растений, образованный выростом стебля (энационный лист). Такой лист всегда имеет только одну жилку, маленькие размеры и простую форму. Листорасположение может быть супротивным, мутовчатым.

У класса плауновые, к которому относится плаун булавовидный, отсутствует аэренхима, крупные межклетники (полости) в тканях. Среди них нет водных растений.

На рисунке имеется новый термин “ризофор”. Ризофор – корневая подставка, орган, образующийся на стеблях у некоторых растений. Ризофоры имеют вид длинных тонких корней, которые, достигая земли, образуют придаточные корни.

На поверхности спорофилла (фертильного листа) находятся спорангии. Спорофилл может располагаться среди обычных (стерильных) листьев, либо несколько спорофиллов могут объединяться вместе: такая структура называется стробила. Стробила представляет собой спороносный побег, ограниченный в росте.

Гаметофиты плауна булавовидного значительно упрощены, представляют собой фотосинтезирующие или бесцветные (вступающие в симбиоз с грибом) образования. Антеридии могут развиваться на одном гаметофите с архегониями, могут и располагаться отдельно на разных гаметофитах.

Жизненный цикл плауна

На спорофите материнские клетки (2n) внутри спорангиев, расположенных на спорофиллах (которые собраны в стробилы) делятся мейозом. В результате деления мейозом из материнских клеток (2n) получаются гаплоидные споры (n). С течением времени стенка спорангия разрывается, и споры рассеиваются во внешнюю среду, где из них прорастает заросток – гаметофит (n) с ризоидами, на котором расположены мужские половые органы – антеридии, и женские – архегонии.

Мужской гаметофит называется микрогаметофитом, а женский гаметофит – макрогаметофитом. Особенно необычно, что гаметофиты развиваются под оболочками спор. Только после созревания микрогаметофит и макрогаметофит разрывают оболочку споры. Из антеридия во внешнюю среду выходит сперматозоид.

Значение плаунов

Плаун применяется в гомеопатии при некоторых болезнях желудочно-кишечного тракта и нарушениях метаболизма (обмена веществ). Используется в фармацевтической практике для предотвращения слипания пилюль. Из плауна изготавливают детскую присыпку.

Многие плауны содержат в составе ядовитые вещества из-за чего не поедаются животными. Отдельные виды содержат парализующий яд, сходный по механизму действия с ядом кураре, который блокирует ацетилхолиновые никотиновые рецепторы поперечно-полосатых мышц, вследствие чего дыхательные движения диафрагмы прекращаются и наступает смерть от удушья.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Плауновидные

Плаунови́дные (лат. Lycopodióphyta ) — отдел высших споровых растений.

Содержание

Биологическое описание

Плауновидные схожи со мхами своими ползучими или приподнимающимися стеблями, которые покрыты маленькими спирально расположенными листочками, но плауны являются настоящими сосудистыми растениями (эволюционно более продвинутыми). Наличие сосудистой ткани, проводящей воду и питательные вещества, а также настоящих корней сближает плауновидные с папоротниковидными и семенными растениями.

Читайте также:
Класс однодольные - характеристика и классификация, признаки

Плауновидные образовали свой особый мир, развивший многочисленные (параллельные остальным папоротникообразным) формы. Изначально они были, по-видимому, травянистыми растениями с расположенными на верхней стороне боковых листьев-энациев спорангиями. Так выглядят и некоторые современные плауны, например, Плаун-баранец (Huperzia selago). Другие развили специализированные спороносные колоски, как у плауна годичного и плауна булавовидного [1] .

Для представителей современных плауновидных характерно образование листьев, точнее листовидных органов (филлоидов) в виде выростов внешних тканей стебля (энациев), тонких и не имеющих своей проводящей системы. Такие формы растений принадлежат микрофильной линии эволюции [1] .

Споры образуются на верхней стороне листочков, называемых спорофиллами, которые обычно собраны в колоски или шишечки (стробилы) на концах вертикально поднимающихся побегов. Как и у папоротников, споры плауна образуют заростки с антеридиями и архегониями; после оплодотворения на заростках из зигот прорастают спорофиты, и цикл повторяется вновь.

Заросток у большинства плаунов подземный, бесформенный, а сперматозоиды — двужгутиковые, как у мохообразных и харовых водорослей.

Некоторые плауновидные (селагинеллы и полушники) образуют мужские и женские споры. Разноспоровость — это общая тенденция всех папоротникообразных, проявлявшаяся и у хвощей, и у папоротников, а у предков семенных растений достигшая вершины своего развития, выразившегося в образовании семени. Разноспоровые плауны также едва не достигли уровня семенных растений (у некоторых селагинелл и ископаемых полушников женская спора прорастает, не покидая спорангия), но, по-видимому, «опоздали» и не смогли дать начало семенным плауновидным [1] .

История

Многие данные указывают на то, что плауновидные, как и другие споровые растения, а также мхи, произошли от риниофитов (псилофитов) — группы древних вымерших наземных растений. Есть и другая точка зрения, согласно которой плауновидные, мхи и риниофиты имеют общее происхождение от ещё более древней группы растений. [2]

Систематика

В современной флоре плауновидные представлены тремя семействами и примерно 1200 видами [3] :8 , распространёнными по всему земному шару:

  • Lycopodiaceae — Плауновые,
  • Selaginellaceae — Селагинелловые,
  • Isoëtaceae — Полушниковые.

В некоторых классификациях из плауновых выделяют отдельное — четвёртое — семейство Huperziaceae — Баранцовые [4] .

Баранцовые

В семейство Баранцовые (Huperziaceae) включают три рода:

  • Huperzia (умеренный пояс) — 10—15 видов.
  • Phlegmariurus (тропический пояс) — 300—350 видов.
  • Phylloglossum — монотипный, содержит единственный вид.

Часто баранцовые включаются в семейство Плауновые.

Плауновые

В семействе Плауновые (Lycopodiaceae) выделяют от 2 до 5 родов. Плауны отличаются от мхов настоящими корнями, стеблями и листьями. Стебель у плаунов обычно стелется по земле и образует вертикальные побеги со спороносными шишками на концах. В тропиках произрастают эпифитные плауны, которые свешиваются с ветвей деревьев красивой бахромой. Все споры у этих плауновидных одинаковы. Они прорастают в половое — гаметофитное — поколение, называемое заростком. На таком миниатюрном заростке после оплодотворения спермием яйцеклетки вновь образуется споровое растение (спорофит), сначала питающееся за счёт гаметофита, через некоторое время образующее корни и листья и начинающее самостоятельную жизнь. Этот цикл называется чередованием поколений.

Полушниковые

Семейство Полушниковые (Isoëtaceae) включает один род — Полушник (Isoëtes). Эти высокоспециализированые растения растут либо под водой, либо частично или временно погружёнными в неё. Своими листьями они запоминают злаки. Каждый лист представляет собой спорофилл, в утолщённое основание которого погружен спорангий. Полушник — единственное современное плауновидное с камбием, то есть содержит в стебле недифференцированные клетки, сохраняющие способность неограниченно долго делиться и обеспечивать прирост проводящих тканей. У ископаемых плауновидных камбий приводил к формированию массивных стволов.

Селагинелловые

В роде Селагинелла, единственном в семействе Селагинелловые (Selaginellaceae), примерно 600 видов, главным образом тропических. У некоторых стебель прямостоячий с мелкими листочками. Обычно листья расположены четырёхрядно: два ряда мелких спинных и два ряда более крупных и иной формы боковых. Ползучие побеги часто напоминают вайи папоротников. В засушливых областях побеги селагинелл при дефиците воды скручиваются в клубки, и растения впадают в криптобиоз, чтобы с наступлением влажного сезона снова развернуться и продолжить развитие. Селагинеллы образуют микроспоры и мегаспоры — это считается шагом к появлению семянности. Женский гаметофит развивается внутри оболочки мегаспоры, хорошо обеспечен накопленными ею питательными веществами и образует несколько архегониев. В конечном итоге он разрывает её оболочку, и происходит оплодотворение, требующее внешней капельно-жидкой влаги (дождя, росы). Микроспоры прорастают в крошечный мужской гаметофит с единственным антеридием, в котором формируются жгутиковые спермии. Важно то, что развитие и мужского, и женского заростков начинается почти до полного созревания, а иногда и заканчивается внутри спорангия.

Читайте также:
Отдел моховидные - виды мхов и названия, размножение, факты

Палеоботаника

В каменноугольном периоде, примерно 300 миллионов лет назад на Земле были широко распространены два ныне вымерших рода плауновидных:

  • Lepidodendron — Лепидодендрон
  • Sigillaria — Сигиллярия

Это были древовидные растения со стволами высотой до 46 м при диаметре 0,9—1,8 м. Они составляли обширные леса. Стволы и ветви этих деревьев ветвились дихотомически, то есть разделялись на вершине на два одинаковых побега. Некоторые виды образовывали шишки длиной до 90 см.

Красная книга

В Красную книгу России занесены четыре вида плауновидных. Все они — из рода Полушник ( Isoetes ):

  • Полушник азиатский ( Isoetes asiatica )
  • Полушник морской ( Isoetes maritima )
  • Полушник озёрный ( Isoetes lacustris ) [syn. Isoetes beringensis ]
  • Полушник щетинистый ( Isoetes setacea )

Плауновидные растения — виды и названия, особенности строения и характеристика

К одной из древнейших групп сосудистых культур относятся плауновидные растения (ликофиты), представляющие собой отдел высших споровых. В основном это многолетние вечнозеленые травянистые плауны, растущие на земле и деревьях. Сейчас многие древесные экземпляры считаются вымершими, в растительном мире осталось всего около одной тысячи видов таких растений.

Описание культур

Особенности строения плауновидных и их внешний вид напрямую зависят от региона произрастания. Из истории развития растений известно, что плауны произошли от риниофитов, поэтому они больше всего похожи на мхи.

Чаще всего встречаются экземпляры с мелкими и простыми листьями, но иногда они обладают чешуйчатыми или игловидными наружными органами. Стебли растения в основном прямостоячие, реже бывают ползучие или приподнимающиеся.

Благодаря придаточным корням, которые появляются на надземных побегах, плауны отличаются способностью перемещаться вверх по деревьям. Некоторые виды отличаются небольшими ветками, на которых растут от одного до четырех листочков. Эти веточки представляют собой отводки от почек, с их помощью происходит вегетативное размножение плауновидных растений.

Они отделяются от стебля, падают на землю и пускают корни. Наличие сосудисто-волокнистых пучков, по которым поступают необходимые для жизненного развития вода и питание, делает плауновидные похожими по характеристикам на папоротниковидные и семенные растения.

Методы размножения

Кроме некоторых видов, которые размножаются вегетативным способом, все плауновидные репродуцируются спорами. У них нет семян и плодов, поэтому их очень сложно выращивать в искусственных условиях. Этот факт привел к тому, что общее количество видов этих растений постепенно сокращается.

На верхней части листочков (спорофилл), собранных в колоски или шишечки, развиваются споры. Они образуют заростки мужских гаметангий и женских половых органов. После оплодотворения появляются диплоидные клетки, из которых развиваются спорофиты, после чего цикл размножения повторяется.

У большинства плауновидных заросток располагается под землей и не имеет определенной формы, а оплодотворяющие элементы (жгутиковые), как у мхов и харовых водорослей. Некоторые плауновидные, например, селагинеллы и полушники, образуют мужские и женские гаметофиты.

В биологии разноспоровость считается тенденцией у хвощевидных и папоротникообразных, особенно она проявила себя у семенных растений. Разноспоровые плауновидные немного не достигли их уровня, поэтому у этой группы растений так и не появилось размножение семенами.

Классификация ликофитов

Отдел плауновидных растений включает два класса: плауновые, полушниковые. Они состоят из нескольких порядков. В плауновые входят:

  • астероксиловые;
  • плауновые;
  • протолепидодендровые.
Читайте также:
Хемосинтез, значение в биологии, суть процесса, виды и признаки

Первый и третий порядки состоят из полностью вымерших растений. К астероксиловым относятся два рода: астероксилон, схизоподиум. Первое растение было травянистым, оно предположительно дало начало высшим видам ликофитов с мелкими листочками. К порядку плауновые относятся два рода:

  • плаун;
  • филлоглоссум.

В плаун входят 400 видов, несколько из них можно встретить на территории стран СНГ. Сейчас это в основном травянистые растения, но в тропиках растут лианы длиной до 9 м. На территории России известен плаун булавовидный, который встречается в сосновых лесах. Отличается он ветвящимися побегами, от которых отходят боковые корни.

Интересный факт: в зависимости от заглубления корневая система меняет свое анатомическое строение из-за специфики среды обитания. В жизненной схеме этого ликофита чередуются половые и бесполые поколения. Мелкие листья густо растут на стебле и ветвях. Другие примеры плауновидных растений:

  • Плаун сплюснутый. Растет в сосновых лесах с обилием лишайников и на болотах с большим количеством мха. Многолетнее растение имеет ползучие стебли, на которых расположены небольшие веточки с чешуевидными листочками. Вид отлично переносит зимние морозы, размножается подземными корнями.
  • Годичный. В природе России растение встречается в сырых пихтовых и еловых лесах. Этот вид обладает длинными стеблями с прямыми ветками высотой 10—25 см. На побегах разрастаются придаточные корневые отростки, споровые листочки по краям ограничены перепонкой. Из-за жестких листочков имеет второе название — плаун колючий.
  • Можжевельниковый. Отличается прямостоячим стеблем, достигающим в высоту до 25 см. Нижняя часть растения состоит из искривленных веточек, которые образуют небольшие кусты. Споровые листья имеют яйцевидную форму с зубчиками по краям.

    Кроме перечисленных видов существуют: плаун-баранец, плаун темный, пильчатый, китайский и т. д.

    Разновидности полушниковых

    Наиболее распространенным считается род селагинелл, входящий в класс полушниковых. Он включает 700 видов, многие из которых растут в тропических и субтропических регионах. Взрослое поколение имеет некоторое сходство с плаунами, но есть немало отличительных признаков.

    Поверхность стебля у селагинеллы покрыта однослойной эпидермой, за которой идут кора и проводящий пучок из трабекулярных нитей. Некоторые виды плауновидных человеку удалось адаптировать. Краткое описание популярных растений:

  • Селагинелла Мартенса. Своими разветвленными побегами, которые могут достигать до 30 см, растение больше напоминает папоротник. Вырастая, веточки немного склоняются к земле. Листья окрашены в ярко-зеленый цвет и имеют золотистые спорангии.
  • Мартенси Джори. Декоративный представитель селагинелл, который обладает компактными размерами и нежными оттенками. Местом его распространения считаются тропики Южной Америки. В культуре используется для дизайнерского оформления садовых участков.
  • Безножковая. Благодаря декоративным свойствам популярна и пользуется спросом у цветоводов. Необычная форма растения образуется за счет коротких ползучих стеблей, которые усыпаны мелкими резными листочками. Территорию на участке покрывает сплошным зеленым ковром.
  • Чешуелистная. Вид представлен как обитатель пустынных мест. В период засухи его кустики сворачиваются в клубок, а как только пройдут дожди, он раскрывается и оживает. Из-за такой специфической жизни селагинеллу называют иерихонской розой.
  • Швейцарская. Многолетнее растение отличается стелющимися побегами, которые покрыты светло-зелеными листьями. Каждый листочек по краям усыпан мелкими волосками.

    Существуют и другие виды селагинелл: Вильденова, Краусса, крючковатая и т. д.

    Полезные свойства плауновидных

    Чаще всего в медицинской практике используют споры и надземную часть растений. Споры созревают в середине или конце лета, собирают их с начала осени, когда побеги становятся желтыми. Важное значение плауновидные растения имеют благодаря наличию ряда кислот:

    • стеариновой;
    • линолевой;
    • пальмитиновой;
    • олеиновой;
    • миристиновой и т. д.

    Кроме того, в спорах обнаружены некоторые активные вещества: терпен, онацерин, ликованол, сахароза. Собирать споры следует очень осторожно, желательно рано утром, когда растения влажные и меньше осыпаются. Сушить их необходимо на открытом воздухе, так как под воздействием высоких температур споры теряют свои качества. В стеблях ликофитов содержатся:

    • алкалоиды;
    • никотин;
    • флавоноиды;
    • дигидрокофейная кислота.
    Читайте также:
    Резус фактор крови - что это, какие бывают, что такое золотая кровь

    Из-за этих веществ стебли считаются ядовитыми, поэтому собирать их следует с большой осторожностью. Важную роль в спорах играет ликоподий. Это вещество перекрывает сообщение спор с водой, предохраняя их от смачивания.

    Полезное свойство позволяет применять ликоподий в качестве обсыпки таблеток, предотвращая их склеивание. Педиатры назначают это обволакивающее средство в качестве детской присыпки для профилактики опрелостей. Отвары из спор и зеленой массы широко применяются в народной медицине против воспалений, цистита, камней в почках, заболеваний печени и т. д.

    Порошком из спор вылечивают раны, ожоги и обморожения. Из плауна-баранца готовят отвар, который помогает избавиться от алкогольной зависимости. В комплексе с психотерапией его используют для лечения хронического алкоголизма.

    Плауновидные растения 🌿 виды и названия, примеры представителей, признаки, происхождение, где обитают, особенности строения, характеристика

    Отдел плауновидные
    (высшие споровые растения)

    Плауновидные – один из наиболее древних отделов высших растений. В настоящее время представлены сравнительно небольшим числом родов и видов, участие которых в растительном покрове обычно незначительно. Многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, напоминающие по внешнему виду зеленые мхи. Встречаются главным образом в лесах, особенно хвойных.

    Высшие споровые растения – это первые наземные растения, обитающие во влажных, часто под пологом леса местах, или на болотах, или на полях с кислыми почвами.

    Господствовавшие в палеозое древовидные папоротники, хвощи и плауны в наше время представлены травами, за исключением тропических древовидных папоротников. Мхи же за этот период изменились мало, так как они занимают только свойственные им влажные места обитания. Этим растениям для размножения необходима вода, поскольку их гаметы – сперматозоиды – переносятся к яйцеклеткам только в капельно-жидкой воде, а заростки могут расти только на влажной почве.

    Жизнь в трудных условиях суши вела отбор на такие приспособительные признаки, как формирование вегетативных органов (корень, стебель, лист), органов размножения (архегонии, антеридии, спорангии), а также тканей.

    В цепях питания прошлых геологических эпох высшие споровые растения занимали ведущее место: они служили пищей для травоядных земноводных, пресмыкающихся. В настоящее время их роль как кормовых растений заметно уменьшилась, но значение в природе осталось: они удерживают воду в почве, создают условия для сохранения и прорастания семян голосеменных и покрытосеменных растений, являются средой обитания для животных.

    В хозяйстве человека велика роль древних древовидных форм, давших залежи каменного угля, который, как и торф, служит не только топливом, но и ценным химическим сырьем. Среди этой группы растений лишь хвощ полевой является трудноискоренимым сорняком полей с повышенной кислотностью почв.

    Высшие споровые – живые ископаемые, дошедшие до наших дней, поэтому их надо беречь и охранять. В Красную книгу СССР внесено 32 вида мхов, 6 видов папоротников; в Красной книге РСФСР содержатся 22 вида мхов, 10 – папоротников и 4 – плаунов.

    Строение

    Для плауновидных характерно наличие побегов со спирально, реже супротивно и мутовчато расположенными листьями. Подземные части побегов у одних плауновидных имеют вид типичного корневища с видоизмененными листьями и придаточными корнями, у других образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором (корненосцем). Корни плауновидных придаточные.

    Размножение и питание

    Спорофиллы могут быть похожи на обычные вегетативные листья, иногда отличаются от них. Среди плауновидных есть равно- и разноспоровые растения. Гаметофиты равноспоровых подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2-20 мм. Они обоеполые, сапрофиты или полусапрофиты, созревают в течение 1-15 лет. Гаметофиты разноспоровых однополые, незеленые, развиваются обычно в течение нескольких недель за счет питательных веществ, содержащихся в споре, и при созревании не выступают или слегка выступают наружу за пределы оболочки споры. Половые органы представлены антеридиями и архегониями: в первых развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях – яйцеклетки. Оплодотворение происходит при наличии капельно-жидкой воды, из зиготы вырастает спорофит.

    Читайте также:
    Пластиды - определение, строение и структура, функции, виды

    Спорофит плаунов – многолетнее вечно-зеленое растение. Стебель ползущий, ветвистый, дает вертикальные ветвистые побеги высотой около 25 см, густо покрыт листиками, похожими на удлиненные заостренные чешуйки. Вертикальные побеги оканчиваются спороносными колосками или верхушечными почками. На стержне спороносного колоска сидят спорофиллы со спорангиями на верхней стороне. Споры одинаковые, содержат до 50% невысыхающего масла, прорастают очень медленно. Гаметофит развивается в почве в симбиозе с грибом (микориза), который получая от сосудистого растения углеводы, аминокислоты и фитогормоны сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора. Кроме того, гриб обеспечивает растение большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве. Гаметофит развивается в течение 12-20 лет, имеет ризоиды, хлоропластов не имеет. Однако у некоторых видов он развивается на поверхности почвы, тогда в его клетках возникают хлоропласты.

    Гаметофит обоеполый, формой напоминает луковицу, по мере развития приобретает блюдцеобразную форму, несет многочисленные антеридии и архегонии. Зрелые антеридии почти полностью погружены в ткань гаметофита или слегка выступают над его поверхностью. Архегоний состоит из узкого, погруженного в ткань гаметофита брюшка и выступающей над его поверхностью длинной или короткой шейки. Антеридии обычно созревают раньше архегониев. Зигота без периода покоя прорастает и дает начало зародышу. Вегетативно размножается частями стебля и корневища. У некоторых плаунов есть и специализированные органы вегетативного размножения: выводковые клубеньки на корнях, выводковые луковички или почки на верхушках побегов.

    Плауновидные

    Плаунови́дные (лат. Lycopodióphyta ) — отдел высших споровых растений.

    Содержание

    Биологическое описание

    Плауновидные схожи со мхами своими ползучими или приподнимающимися стеблями, которые покрыты маленькими спирально расположенными листочками, но плауны являются настоящими сосудистыми растениями (эволюционно более продвинутыми). Наличие сосудистой ткани, проводящей воду и питательные вещества, а также настоящих корней сближает плауновидные с папоротниковидными и семенными растениями.

    Плауновидные образовали свой особый мир, развивший многочисленные (параллельные остальным папоротникообразным) формы. Изначально они были, по-видимому, травянистыми растениями с расположенными на верхней стороне боковых листьев-энациев спорангиями. Так выглядят и некоторые современные плауны, например, Плаун-баранец (Huperzia selago). Другие развили специализированные спороносные колоски, как у плауна годичного и плауна булавовидного [1] .

    Для представителей современных плауновидных характерно образование листьев, точнее листовидных органов (филлоидов) в виде выростов внешних тканей стебля (энациев), тонких и не имеющих своей проводящей системы. Такие формы растений принадлежат микрофильной линии эволюции [1] .

    Споры образуются на верхней стороне листочков, называемых спорофиллами, которые обычно собраны в колоски или шишечки (стробилы) на концах вертикально поднимающихся побегов. Как и у папоротников, споры плауна образуют заростки с антеридиями и архегониями; после оплодотворения на заростках из зигот прорастают спорофиты, и цикл повторяется вновь.

    Заросток у большинства плаунов подземный, бесформенный, а сперматозоиды — двужгутиковые, как у мохообразных и харовых водорослей.

    Некоторые плауновидные (селагинеллы и полушники) образуют мужские и женские споры. Разноспоровость — это общая тенденция всех папоротникообразных, проявлявшаяся и у хвощей, и у папоротников, а у предков семенных растений достигшая вершины своего развития, выразившегося в образовании семени. Разноспоровые плауны также едва не достигли уровня семенных растений (у некоторых селагинелл и ископаемых полушников женская спора прорастает, не покидая спорангия), но, по-видимому, «опоздали» и не смогли дать начало семенным плауновидным [1] .

    История

    Многие данные указывают на то, что плауновидные, как и другие споровые растения, а также мхи, произошли от риниофитов (псилофитов) — группы древних вымерших наземных растений. Есть и другая точка зрения, согласно которой плауновидные, мхи и риниофиты имеют общее происхождение от ещё более древней группы растений. [2]

    Читайте также:
    Ризоиды - определение в биологии, особенности образования, функции

    Систематика

    В современной флоре плауновидные представлены тремя семействами и примерно 1200 видами [3] :8 , распространёнными по всему земному шару:

    • Lycopodiaceae — Плауновые,
    • Selaginellaceae — Селагинелловые,
    • Isoëtaceae — Полушниковые.

    В некоторых классификациях из плауновых выделяют отдельное — четвёртое — семейство Huperziaceae — Баранцовые [4] .

    Баранцовые

    В семейство Баранцовые (Huperziaceae) включают три рода:

    • Huperzia (умеренный пояс) — 10—15 видов.
    • Phlegmariurus (тропический пояс) — 300—350 видов.
    • Phylloglossum — монотипный, содержит единственный вид.

    Часто баранцовые включаются в семейство Плауновые.

    Плауновые

    В семействе Плауновые (Lycopodiaceae) выделяют от 2 до 5 родов. Плауны отличаются от мхов настоящими корнями, стеблями и листьями. Стебель у плаунов обычно стелется по земле и образует вертикальные побеги со спороносными шишками на концах. В тропиках произрастают эпифитные плауны, которые свешиваются с ветвей деревьев красивой бахромой. Все споры у этих плауновидных одинаковы. Они прорастают в половое — гаметофитное — поколение, называемое заростком. На таком миниатюрном заростке после оплодотворения спермием яйцеклетки вновь образуется споровое растение (спорофит), сначала питающееся за счёт гаметофита, через некоторое время образующее корни и листья и начинающее самостоятельную жизнь. Этот цикл называется чередованием поколений.

    Полушниковые

    Семейство Полушниковые (Isoëtaceae) включает один род — Полушник (Isoëtes). Эти высокоспециализированые растения растут либо под водой, либо частично или временно погружёнными в неё. Своими листьями они запоминают злаки. Каждый лист представляет собой спорофилл, в утолщённое основание которого погружен спорангий. Полушник — единственное современное плауновидное с камбием, то есть содержит в стебле недифференцированные клетки, сохраняющие способность неограниченно долго делиться и обеспечивать прирост проводящих тканей. У ископаемых плауновидных камбий приводил к формированию массивных стволов.

    Селагинелловые

    В роде Селагинелла, единственном в семействе Селагинелловые (Selaginellaceae), примерно 600 видов, главным образом тропических. У некоторых стебель прямостоячий с мелкими листочками. Обычно листья расположены четырёхрядно: два ряда мелких спинных и два ряда более крупных и иной формы боковых. Ползучие побеги часто напоминают вайи папоротников. В засушливых областях побеги селагинелл при дефиците воды скручиваются в клубки, и растения впадают в криптобиоз, чтобы с наступлением влажного сезона снова развернуться и продолжить развитие. Селагинеллы образуют микроспоры и мегаспоры — это считается шагом к появлению семянности. Женский гаметофит развивается внутри оболочки мегаспоры, хорошо обеспечен накопленными ею питательными веществами и образует несколько архегониев. В конечном итоге он разрывает её оболочку, и происходит оплодотворение, требующее внешней капельно-жидкой влаги (дождя, росы). Микроспоры прорастают в крошечный мужской гаметофит с единственным антеридием, в котором формируются жгутиковые спермии. Важно то, что развитие и мужского, и женского заростков начинается почти до полного созревания, а иногда и заканчивается внутри спорангия.

    Палеоботаника

    В каменноугольном периоде, примерно 300 миллионов лет назад на Земле были широко распространены два ныне вымерших рода плауновидных:

    • Lepidodendron — Лепидодендрон
    • Sigillaria — Сигиллярия

    Это были древовидные растения со стволами высотой до 46 м при диаметре 0,9—1,8 м. Они составляли обширные леса. Стволы и ветви этих деревьев ветвились дихотомически, то есть разделялись на вершине на два одинаковых побега. Некоторые виды образовывали шишки длиной до 90 см.

    Красная книга

    В Красную книгу России занесены четыре вида плауновидных. Все они — из рода Полушник ( Isoetes ):

    • Полушник азиатский ( Isoetes asiatica )
    • Полушник морской ( Isoetes maritima )
    • Полушник озёрный ( Isoetes lacustris ) [syn. Isoetes beringensis ]
    • Полушник щетинистый ( Isoetes setacea )
  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: